Visual explanation of MySQL joins

使用文氏圖 (Venn diagram) 視覺化解釋 MySQL Joins (RIGHT Join、LEFT Join、INNER Join、OUTER Join) 的差異

摘要

1. 狀況 1-1: 以 a 資料為主，再把 b 資料黏上: LEFT JOIN
   • 如果 a 資料有，但是 b 資料沒有。 b 欄位顯示 null
2. 狀況 2: 交集 (set intersection) 的資料，同時存在於 a 和 b: INNER JOIN
   • 如果 a 資料有，但是 b 資料沒有。 不會顯示
3. 狀況 3-1: 相對差集 (set difference) 的資料，存在於 a，但是不存在於 b: LEFT JOIN 並且加上 b 資料 id 欄位值是 null 做查詢
4. 狀況 4: 聯集 (set union) 的資料，a 和 b 的所有資料
   • 如果 a 資料有，但是 b 資料沒有。 b 欄位顯示 null
5. 狀況 5: 對稱差集 (set symmetric difference) 的資料，只存在於 a 或 b 其中一個

準備測試資料

兩個資料表的 id 欄位都是主鍵( PRIMARY KEY )。

CREATE TABLE table_a (id  int NOT NULL PRIMARY KEY, name varchar(30)  CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL);

INSERT INTO table_a (id, name)
VALUES
(1, '小一'),
(2, '小二'),
(3, '小三'),
(4, '小四')
;

CREATE TABLE table_b (id  int NOT NULL PRIMARY KEY, gender varchar(30)  CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL);

INSERT INTO table_b
(id, gender)
VALUES
(1, '女'),
(3, '女'),
(5, '男'),
(6, '不明')
;

預覽測試資料

兩個資料表都有的資料，以紅色標示:

table_a id name -- ------- 1 小一 2 小二 3 小三 4 小四

table_b id gender -- -------- 1 女 3 女 5 男 6 不明

狀況 1-1: 以 a 資料為主，再把 b 資料黏上

如果 a 資料比 b 資料的資料筆數少，將會以 a 資料筆數為主，部分 b 資料會遺失。

MySQL 資料庫查詢:

SELECT * FROM table_a
LEFT JOIN table_b
ON table_a.id = table_b.id;

/*相同效果的別種寫法*/
SELECT * FROM table_a
LEFT OUTER JOIN table_b
ON table_a.id = table_b.id;

預覽輸出資料

1|小一|1|女
3|小三|3|女
2|小二|NULL|NULL
4|小四|NULL|NULL

狀況 1-2: 以 b 資料為主，再把 a 資料黏上

MySQL 資料庫查詢:

SELECT * FROM table_a
RIGHT JOIN table_b
ON table_a.id = table_b.id;

/*相同效果的別種寫法*/
SELECT * FROM table_a
RIGHT OUTER JOIN table_b
ON table_a.id = table_b.id;

預覽輸出資料

1|小一|1|女
3|小三|3|女
NULL|NULL|5|男
NULL|NULL|6|不明

狀況 2: 交集的資料，同時存在於 a 和 b

MySQL 資料庫查詢:

SELECT * FROM table_a
INNER JOIN table_b
ON table_a.id = table_b.id;

/*相同效果的別種寫法*/
SELECT * FROM table_a, table_b WHERE table_a.id = table_b.id;

SELECT a.*, b.* FROM table_a AS a NATURAL JOIN table_b AS b;

-- INNER JOIN 寫成 JOIN
SELECT * FROM table_a
JOIN table_b
ON table_a.id = table_b.id;

預覽輸出資料

1|小一|1|女
3|小三|3|女

狀況 3-1: 相對差集的資料，存在於 a，但是不存在於 b

存在於資料表 table_a ，但是不存在於 table_b

MySQL 資料庫查詢:

SELECT * FROM table_a
LEFT JOIN table_b
ON table_a.id = table_b.id
WHERE table_b.id IS NULL;

預覽輸出資料

2|小二|NULL|NULL
4|小四|NULL|NULL

狀況 3-2: 相對差集的資料，存在於 b，但是不存在於 a

存在於資料表 table_b ，但是不存在於 table_a

MySQL 資料庫查詢:

SELECT * FROM table_a
RIGHT JOIN table_b
ON table_a.id = table_b.id
WHERE table_a.id IS NULL;

預覽輸出資料

NULL|NULL|5|男
NULL|NULL|6|不明

狀況 4: 聯集的資料，a 和 b 的所有資料

MySQL 資料庫查詢 (相當於 SQL 的 FULL OUTER JOIN):

SELECT * FROM table_a
LEFT JOIN table_b
ON table_a.id = table_b.id

UNION

SELECT * FROM table_a
RIGHT JOIN table_b
ON table_a.id = table_b.id;

預覽輸出資料

1|小一|1|女
3|小三|3|女
2|小二|NULL|NULL
4|小四|NULL|NULL
NULL|NULL|5|男
NULL|NULL|6|不明

狀況 5: 對稱差集的資料，只存在於 a 或 b 其中一個

對稱差集 (Symmetric difference) 或稱 邏輯異或 (exclusive or) 的資料，只存在於 table_a 或 table_b 其中一個

MySQL 資料庫查詢:

SELECT * FROM table_a
LEFT JOIN table_b
ON table_a.id = table_b.id
WHERE table_a.id IS NULL OR table_b.id IS NULL

UNION

SELECT * FROM table_a
RIGHT JOIN table_b
ON table_a.id = table_b.id
WHERE table_a.id IS NULL OR table_b.id IS NULL;

預覽輸出資料

2|小二|NULL|NULL
4|小四|NULL|NULL
NULL|NULL|5|男
NULL|NULL|6|不明

參考資料

• A Visual Explanation of SQL Joins
• sql - Difference between INNER and OUTER joins - Stack Overflow
• (MySQL)left, right, inner, outer join 使用方法 - 小惡魔 - 電腦技術 - 工作筆記 - AppleBOY
• 維基百科:數學專題/集合論 - 維基百科，自由的百科全書
• Steve Stedman (2015). MySQL JOIN Types Poster - Steve Stedman [Last visited: 2017-02-21]
• 連接 (SQL) - 維基百科，自由的百科全書

圖片素材

• Venn diagram - Wikipedia, the free encyclopedia